实验十一 间接碘量法测定铜合金中铜含量一 实验目的二 实验原理三 主要试剂和仪器四 实验步骤 五 数据处理六 思考题一.实验目的1.掌握Na2S2O3溶液的配制及标定要点2.了解淀粉指示剂的作用原理3.了解间接碘量法测定铜的原理4.学习铜合金试样的分解方法5.掌握以碘量法测定铜的操作过程二.实验原理 铜合金种类较多，主要有黄铜和各种青铜。铜合金中铜的测定，一般采用碘量法。 在弱酸溶液中，Cu2与过量的KI作用，生成CuI沉淀，同时析出的I2，反应式如下： 或 析出的I2以淀粉为指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定： Cu2与I之间的反应是可逆的，任何引起Cu2溶度减小（如形成络合物等）或引起CuI溶解度增加的因素均使反应不完全。加入过量KI，可使Cu2的还原趋于完全，但是，CuI沉淀强烈吸附I3，又会使结果偏低。 n通常的办法是近终点时加入硫氰酸盐，将CuI（Ksp1.11012）转化为溶解度更小的CuSCN沉淀（Ksp4.81015），把吸附的碘释放出来，使反应更趋于完全。SCN只能在临近终点时加入，否则SCN会还原大量存在的I2，致使测定结果偏低。反应式如下：n溶液的pH值一般应控制在3.04.0之间。酸度过低，Cu2易水解，使反应不完全，结果偏低，而且反应速率慢，终点拖长；酸度过高，则I被空气中的氧氧化为I2（Cu2催化此反应），使结果偏高。nFe3能氧化I，对测定有干扰，但可加入NH4HF2掩蔽。NH4HF2（即NH4F.HF）是一种很好的缓冲溶液，因HF地Ka6.6104，故能使溶液的pH控制在3.04.0之间。三.主要试剂和仪器1. KI 200g.L12. Na2S2SO3 0.1mol.L1 3. 淀粉溶液 5g.L1 4. NH4SCN 5. H2O2 30%（原装）6. Na2CO3固体 7. 纯铜（99.9%）8. K2Cr2O7标准溶液 9. KIO3基准物质 10.H2SO4 1 mol.L111.HCl（11） 12.NH4HF 200 g.L113.HAc （11） 14.氨水（11）15.铜合金试样 四.实验步骤 (一一) Na) Na2 2S S2 2O O3 3溶液的标定溶液的标定 1.用用K K2 2CrCr2 2O O7 7标准溶液标定标准溶液标定 准确移取25.00ml K2Cr2O7标准溶液于锥形瓶中，加入5ml 6 mol.L1HCl溶液，5ml 200 g.L1KI溶液，摇匀放在暗处5min，待反应完全后，加入100mL蒸馏水，用待标定的Na2S2O3溶液滴定至淡黄色，然后加入2ml 5 g.L1淀粉指示剂，继续滴加滴定至溶液呈现亮绿色为终点。计算C Na2S2O3 。2.用纯铜标定用纯铜标定 准确称取0.2g左右纯铜，置于250mL烧杯中，加入约10mL（11）盐酸，在摇动下逐渐滴加入23ml 30H2O2，至金属铜分解完全（H2O2不应过量太多）。加热，将多余的H2O2分解赶尽，然后定量转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。准确移取25.00mL纯铜溶液于250mL锥瓶中，滴加（11）氨水至沉淀刚刚生成，然后加入8mL（11）HAc，10 mL NH4HF2溶液，10ml KI溶液，用Na2S2O3溶液滴定至浅黄色。再加入10 mL NH4SCN溶液，继续滴定至溶液的蓝色消失即为终点，记下所消耗的Na2S2O3溶液的体积，计算Na2S2O3溶液的浓度。 3. 3. 用用KIOKIO3 3基准物质标定基准物质标定nC(1/6KIO3)=0.1000 mol.L1溶液的配制，准确称取0.8917g KIO3于烧杯中，加水溶解后，定量转入250mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀。吸收25.00ml KIO3标准溶液3份，分别置于500mL锥形瓶中，加入20mL 100 g.L1 KI溶液，5mL1mol.L1 H2SO4，加水稀释至约200mL，立即用待标定的Na2S2O3滴定至浅黄色，加入5mL淀粉溶液，继续滴定至由蓝色变为无色即为终点。 n( (二二) ) 铜合金中铜含量的测定铜合金中铜含量的测定 准确称取黄铜试样（质量分数为8090）0.100.15g，置于250mL锥形瓶中，加入10mL（11）HCl溶液，滴加约2mL 30 H2O2,加热使试样溶解完全后，再加热使H2O2分解赶尽，然后煮沸12min。冷却后，加60mL水，滴加（11）氨水直到溶液中刚刚有稳定的沉淀出现，然后加入8mL（11）HAc，10mL NH4HF2缓冲溶液，10mL KI溶液，用0.1 mol.L1 Na2S2O3溶液滴定至浅黄色。再加入3mL 5 g.L1淀粉指示剂，滴定至浅蓝色，最后加入10mL NH4SCN溶液，继续滴定至蓝色消失。根据滴定时所消耗的Na2S2O3的体积计算Cu的含量。五、思考题n碘量法测定铜时，为什么常要加入NH4HF2？为什么临近终点时加入NH4SCN（或KSCN）？n已知 0.159V， 0.545V，为何本实验中Cu2却能使 I离子氧化为I2？n铜合金试样能否用HNO3分解？本实验采用HCl和H2O2分解试样，试写出反应式。n碘量法测定铜为什么要在弱酸性介质中进行？在用K2Cr2O7标定S2O32-溶液时，先加入5ml 6 mol.L1HCl溶液，而用Na2S2O3溶液滴定时却要加入100ml蒸馏水稀释，为什么？n用纯铜标定Na2S2O3溶液时，如用HCl溶液加H2O2分解铜，最后H2O2未分解尽，问对标定Na2S2O3的溶液会有什么影响？n标定Na2S2O3溶液的基准物质有哪些？以K2Cr2O7标定Na2S2O3时，终点的亮绿色是什么物质的颜色？六、参考文献六、参考文献1 陈荣三等.无机及分析化学(第四版).高等教育出版社.2 分析化学实验(第三版).武汉大学编.高等教育出版 社.19943 基础分析化学实验(第二版).北京大学出版社,1998